Circuitos Seqüenciais Digitais
Discutimos vários circuitos combinacionais nos capítulos anteriores. Todos esses circuitos têm um conjunto de saída (s), que depende apenas da combinação das entradas presentes. A figura a seguir mostra oblock diagram do circuito sequencial.
Este circuito sequencial contém um conjunto de entradas e saídas. A (s) saída (s) do circuito sequencial depende não apenas da combinação das entradas presentes, mas também da (s) saída (s) anterior (es). A saída anterior nada mais é do que opresent state. Portanto, os circuitos sequenciais contêm circuitos combinacionais junto com elementos de memória (armazenamento). Alguns circuitos sequenciais podem não conter circuitos combinacionais, mas apenas elementos de memória.
A tabela a seguir mostra o differences entre circuitos combinacionais e circuitos sequenciais.
Circuitos Combinacionais | Circuitos Sequenciais |
---|---|
As saídas dependem apenas das entradas atuais. | As saídas dependem das entradas e do estado atual. |
O caminho de feedback não está presente. | O caminho de feedback está presente. |
Elementos de memória não são necessários. | Elementos de memória são obrigatórios. |
O sinal do relógio não é necessário. | O sinal do relógio é necessário. |
Fácil de projetar. | Difícil de projetar. |
Tipos de circuitos sequenciais
A seguir estão os dois tipos de circuitos sequenciais -
- Circuitos sequenciais assíncronos
- Circuitos sequenciais síncronos
Circuitos sequenciais assíncronos
Se algumas ou todas as saídas de um circuito sequencial não mudam (afetam) em relação à transição ativa do sinal de relógio, então esse circuito sequencial é chamado de Asynchronous sequential circuit. Isso significa que todas as saídas de circuitos sequenciais assíncronos não mudam (afetam) ao mesmo tempo. Portanto, a maioria das saídas de circuitos sequenciais assíncronos sãonot in synchronous com apenas bordas positivas ou apenas bordas negativas do sinal de clock.
Circuitos sequenciais síncronos
Se todas as saídas de um circuito sequencial mudam (afetam) em relação à transição ativa do sinal de relógio, então esse circuito sequencial é chamado de Synchronous sequential circuit. Isso significa que todas as saídas dos circuitos sequenciais síncronos mudam (afetam) ao mesmo tempo. Portanto, as saídas dos circuitos sequenciais síncronos estão em sincronia apenas com as bordas positivas ou apenas com as bordas negativas do sinal de clock.
Sinal de relógio e disparo
Nesta seção, vamos discutir sobre o sinal de clock e os tipos de acionamento um por um.
Sinal do relógio
O sinal do relógio é um sinal periódico e sua hora de ativação e desativação não precisa ser a mesma. Podemos representar o sinal do relógio como umsquare wave, quando o tempo de ativação e desativação são iguais. Este sinal de clock é mostrado na figura a seguir.
Na figura acima, a onda quadrada é considerada um sinal de clock. Este sinal permanece em nível lógico alto (5 V) por algum tempo e permanece em nível lógico baixo (0 V) por igual período de tempo. Este padrão se repete com algum período de tempo. Neste caso, otime period será igual a duas vezes do tempo LIGADO ou duas vezes do tempo DESLIGADO.
Podemos representar o sinal do relógio como train of pulses, quando a hora ON e a hora OFF não são iguais. Este sinal de clock é mostrado na figura a seguir.
Na figura acima, o trem de pulsos é considerado um sinal de clock. Este sinal permanece em nível lógico alto (5 V) por algum tempo e permanece em nível lógico baixo (0 V) por outro tempo. Este padrão se repete com algum período de tempo. Neste caso, otime period será igual à soma do tempo LIGADO e do tempo DESLIGADO.
O recíproco do período de tempo do sinal do relógio é conhecido como o frequencydo sinal do relógio. Todos os circuitos sequenciais são operados com sinal de relógio. Portanto, a frequência na qual os circuitos sequenciais podem ser operados de acordo com a frequência do sinal do relógio deve ser escolhida.
Tipos de acionamento
A seguir estão os dois tipos possíveis de acionamento que são usados em circuitos sequenciais.
- Nível de ativação
- Edge triggering
Nível de ativação
Existem dois níveis, ou seja, lógico alto e lógico baixo no sinal de clock. A seguir estão os doistypes of level triggering.
- Disparo de nível positivo
- Acionamento de nível negativo
Se o circuito sequencial for operado com o sinal do relógio quando estiver em Logic High, então esse tipo de acionamento é conhecido como Positive level triggering. É destacado na figura abaixo.
Se o circuito sequencial for operado com o sinal do relógio quando estiver em Logic Low, então esse tipo de acionamento é conhecido como Negative level triggering. Ele é destacado na figura a seguir.
Edge triggering
Existem dois tipos de transições que ocorrem no sinal de clock. Isso significa que o sinal do clock muda de Logic Low para Logic High ou Logic High para Logic Low.
A seguir estão os dois types of edge triggering com base nas transições do sinal do relógio.
- Acionamento de borda positiva
- Acionamento de borda negativa
Se o circuito sequencial é operado com o sinal de clock que está em transição de Logic Low para Logic High, então esse tipo de acionamento é conhecido como Positive edge triggering. Também é chamado de disparo de borda ascendente. Isso é mostrado na figura a seguir.
Se o circuito sequencial é operado com o sinal de clock que está em transição de Logic High para Logic Low, então esse tipo de acionamento é conhecido como Negative edge triggering. Também é chamado de disparo de borda descendente. Isso é mostrado na figura a seguir.
Nos próximos capítulos, discutiremos sobre vários circuitos sequenciais com base no tipo de disparo que pode ser usado nele.